Пневматични срещу хидравлични спирачки: каква е разликата?

Основната разлика е работната среда и как всяка система отказва. Хидравличните спирачки предават натиска на крака ви чрез несвиваем флуид директно към работните цилиндри на колелата или спирачните апарати: натискате педала, флуидът се движи, спирачките захапват. Пневматичните спирачки са пневматични. Задвижван от двигателя компресор изгражда резерв от сгъстен въздух в резервоари, а спирачният педал (крачен клапан) просто дозира колко от този съхранен въздух достига до спирачните камери. Най-голямата практическа разлика е, че пневматичните спирачки имат вградена защита при отказ: когато въздушното налягане се загуби, мощни пружини задействат спирачките и спират возилото. Загубите ли флуид в хидравлична система, може да се окажете с педал на пода и нищо да не се случва.

Точно този дизайнерски избор е причината всеки натоварен полуремарке, градски автобус и магистрално ремарке да работи на въздух, докато вашият пикап и автомобил работят на хидравлика.

Как всяка система пренася сила към колелата

Хидравличните спирачки разчитат на затворена, пълна с флуид верига. Педалът бута буталото на главния цилиндър, и тъй като спирачният флуид не се свива, това налягане се появява почти мигновено при всеки спирачен апарат. Вакуумен или хидравличен усилвател умножава усилието на крака ви, така че водачът да генерира достатъчна притискаща сила с лек натиск върху педала. Тя е проста, лека, бърза и самодостатъчна.

Пневматичните спирачки работят обратно: силата вече е съхранена, и водачът само контролира клапана. Задвижван от ремък или предавка компресор за пневматична спирачна система поддържа резервоарите заредени до приблизително 120 psi. Когато натиснете педалния клапан, въздухът тече през релейни клапани към спирачните камери, където диафрагма бута тласкащ прът, завърта регулатор на луфта и завърта S-образен вал, който разпъва накладките срещу барабана. Тъй като въздушният запас се генерира непрекъснато и се съхранява, пневматичната система може да произведе огромна, повторяема притискаща сила без да изисква допълнително от крака на водача. За пълната верига от компоненти вижте как работят пневматичните спирачни системи.

Сравнение едно до друго

Защо тежките возила използват въздух

Няколко фактора тласкат търговските возила към въздух вместо флуид:

• Защита при отказ за паркиране и аварийно спиране. Пружинните спирачки се държат изключени от въздушно налягане. Ако линия се спука или системата се разтовари, пружините се задействат автоматично. 40-тонен камион не може да разчита на флуидна верига, която умира при единичен теч.
• Неограничен запас. Компресорът постоянно допълва резервоарите, така че дълги спускания и повтарящи се резки спирания не изчерпват спирачната среда по начина, по който фиксираният обем на флуидна система може да избледнее или да заври.
• Лесно съединяване на ремарке. Въздухът се съединява между влекач и ремарке чрез съединители (gladhands) и въздушни линии, които се свързват и разкачват за секунди. Прокарването на твърди хидравлични линии до сменяемо ремарке би било непрактично и опасно.
• Огромна, постоянна притискаща сила. Съхраненото въздушно налягане, действащо върху големи диафрагми на камерите, произвежда силата, необходима за спиране на напълно натоварени оси, без да изисква груба сила от крака на водача.
• Резервираност. Камионите работят с двойна пневматична спирачна система с отделни първичен и вторичен контур, така че отказ в единия все още оставя работещо спиране в другия.

Защо автомобилите остават на хидравлика

Леките возила просто нямат нужда от всичко това. Натоварванията са достатъчно малки, за да произведе флуидното налягане плюс вакуумен усилвател достатъчна спираща сила, а хидравличните системи са по-леки, по-евтини и реагират мигновено без забавяне. Няма ремарке за съединяване, няма нужда от непрекъснато работещ компресор, а модерен двоен хидравличен главен цилиндър осигурява адекватна резервираност предна/задна за съответната маса. Добавянето на компресор, резервоари, изсушител и мрежа от клапани към седан би добавило тегло и сложност без реална полза.

Съществува и междинен вариант: пневматично-хидравлични спирачки използват въздушно налягане, за да задействат хидравличен главен цилиндър, често срещани при средно тежки камиони, които искат пневматичен стил на управление с хидравлични колесни възли.

Компромиси, които трябва да имате предвид

Пневматичните спирачки не са лишени от недостатъци. Те реагират с частица от секундата по-бавно, защото въздухът трябва да премине през линии и клапани, преди да се изгради налягане в камерата, което е причината закъснението на спирачките и математиката на спирачния път да имат значение на изпита за CDL. Возилото също няма да освободи паркинг спирачките си, докато системата не се зареди до приблизително 120 psi, така че чакате след стартиране. И тъй като сгъстеният въздух винаги носи влага, вода се събира в резервоарите и трябва да се източва. Затова екипите източват резервоарите и затова се монтира въздушен изсушител, за да отстрани влагата, преди да достигне резервоарите. Пропуснете това и предизвиквате корозия, замръзване на клапани и зимни блокирания.

Хидравличните системи имат собствена слабост: флуидът абсорбира вода с времето, понижавайки точката му на кипене и рискувайки избледняване на спирачките при продължителна топлина. Но за работния режим на пътнически автомобил това лесно се управлява с периодични промивки на флуида.

Основно правило: ако возилото е достатъчно тежко, за да изисква CDL, почти сигурно работи с пневматични спирачки, точно защото тежко возило не може да си позволи да загуби цялото спиране от един теч.

Разбирането коя система работите променя всичко в диагностиката. При пневматична система ниско налягане, бавно изграждане или предупредителен звук ви насочват към компресора, регулатора или теч: започнете с пневматична спирачна система, губеща налягане. При хидравлика гоните флуид, уплътнения и усилватели. Същата работа - спиране на возилото - с напълно различна инсталация зад нея.